[发明专利]基于双目视觉的内外螺纹起始角测量方法、系统及设备

权利要求书

1.一种基于双目视觉的内外螺纹起始角测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S100，基于双目视觉设备获取平行于被检测物体中轴面的螺纹图像，并调整螺纹轴线使其与坐标轴竖直线平行，作为模板图像；

步骤S200，基于预设的第一选取规则从所述模板图像中选取第一区域，所述第一选取规则为：使所述第一区域的上顶边与被检测物体的顶面平齐，且所述第一区域的高度区域至少包含第一数量的螺纹线，所述第一区域的宽度区域每一行中不会同时出现属于不同螺纹的像素；

步骤S300，基于预设的第二选取规则从所述第一区域中选取第二区域，所述第二选取规则为：使所述第二区域的上顶边和宽度与所述第一区域的上顶边和宽度相同，并调整所述第二区域的高度以使所述第二区域内至少包含第二数量的螺纹线；

步骤S400，获取所述第二区域的图像的矩阵，基于高斯核函数对所述第二区域的图像的矩阵依次进行卷积平滑和向量化，得到模板向量数据；

步骤S500，重复步骤S100-步骤S200的方法，获取待检测物体的螺纹图像对应的第一区域，作为第一待检测区域；获得第一待检测区域图像矩阵，基于高斯核函数对所述第一待检测区域图像矩阵依次进行卷积平滑和向量化，得到待检测向量数据，包括：

步骤S510，将被检测物体替换为待检测物体，重复步骤S100-步骤S200获取待检测物体的待检测图像，并基于预设的第一选取规则从所述待检测图像中选取第一待检测区域，并获得第一待检测区域图像矩阵M₂，M₂∈R^{height×width}，其中，height为第一区域图像的高度，width为第一区域图像的宽度；

步骤S520，通过尺度为n×n的高斯核函数G对所述第一待检测区域图像矩阵M₂进行卷积平滑处理得到M_2g，其中，height₂为第二区域的高度，width₂为第二区域的宽度；

步骤S530，将M_2g进行向量化：得到待检测物体的待检测向量数据v_2g，v_2g∈R^height；其中，M_2g[i,j]代表M_2g第i行，第j列的元素，v_2g[i]代表v_2g第i个元素；

步骤S600，通过相关性计算得到模板向量数据与待检测向量数据的匹配度曲线，对所述匹配度曲线进行极大值抑制，以获取螺距和螺纹起始角，包括：

步骤S610，通过相关性计算得到模板向量数据v_g与待检测向量数据v_2g的匹配度曲线m：m＝-v_g*v_2g，

步骤S620，对匹配度曲线m进行极大值抑制得到m_nms和各个极大值在原序列中的索引index_nms，index_nms∈R^k；

步骤S630，基于m_nms和index_nms计算获取螺距L，

步骤S640，基于index_nms对螺距L取模获取螺纹起始角θ，

其中，k为index_nms序列的长度。

2.根据权利要求1所述的基于双目视觉的内外螺纹起始角测量方法，其特征在于，所述步骤S100具体为：

步骤S110，基于双目视觉设备获取被检测物体平行于中轴面的螺纹图像，并调整螺纹轴线使其与坐标轴竖直线平行；

步骤S120，将步骤S110调整后的螺纹图像进行二值化处理，将二值化处理后的螺纹图像作为模板图像。